Hiệu quả hơn thông qua việc lắp ráp trong chế độ dây chuyền liên tục

Với việc lắp ráp trong chế độ dây chuyền liên tục, KUKA đang tự động hóa các lĩnh vực lắp ráp xe mới tại các nhà sản xuất ô tô.

Các nhà sản xuất ô tô tìm ra các giải pháp để tăng hiệu quả lắp ráp xe trên dây chuyền lắp ráp. Lắp ráp theo dây chuyền cho đến nay đã được xây dựng cho các hoạt động lắp ráp của con người. Để tăng mức độ tự động hóa, các giải pháp tự động hóa sáng tạo phải được phát triển trong đó con người và rô-bốt chia sẻ nơi làm việc trong một không gian rất nhỏ. Có thể dễ dàng tự động hóa một số công việc lắp ráp với các bước quy trình lặp lại, chẳng hạn như đo khe hở, lắp ráp lốp hoặc nắp cốp và lắp ráp cửa sổ hong hoặc mui xe, có thể dễ dàng được tự động hóa. Tuy nhiên, thách thức nằm ở việc triển khai các ứng dụng an toàn có khả năng hợp tác giữa con người và rô-bốt, trong đó các rô-bốt thích ứng với tốc độ của hệ thống băng tải và đồng bộ hóa chúng.

Tăng hiệu quả trên dây chuyền lắp ráp

Các dây chuyền lắp ráp trong phòng lắp ráp của nhà sản xuất ô tô sẽ di chuyển các thân xe được lắp ráp một phần dọc theo dây chuyền xử lý, trong khi các thợ máy lắp ráp các bộ phận khác hoặc kiểm tra các đặc điểm chất lượng trong chu kỳ vận hành. Tốc độ của dây chuyền lắp ráp được điều chỉnh theo chu kỳ của con người để các hoạt động lắp ráp hoặc sửa chữa các bộ phận có thể được thực hiện trên dây chuyền đang chạy. Để tăng hiệu quả trên dây chuyền lắp ráp, con người và rô-bốt phải hợp tác cùng nhau. Rô-bốt cấu trúc nhẹ nhạy KUKA LBR iiwalý tưởng cho việc này vì nó đáp ứng các yêu cầu an toàn cao nhất và có thể phản ứng ngay lập tức với bất kỳ sự tiếp xúc nào của người lao động và thích ứng với tình huống.

Thiết kế hoàn chỉnh của cá trợ lý làm việc thông minh KUKA LBR iiwa, các đặc tính nhạy cảm và khả năng phát hiện va chạm của nó đảm bảo hoạt động an toàn khi hợp tác trực tiếp với con người mà không cần bất kỳ hàng rào bảo vệ nào.

Christian Landherr, Trưởng phòng Lắp ráp & Sơn Hoàn thiện tại KUKA

Dây chuyền lắp ráp và rô-bốt được đồng bộ hóa

Để tạo thêm không gian chuyển động cho thợ máy, các cánh tay rô-bốt 7 trục được lắp trên trang thiết bị thu hồi an toàn. Con người có thể dễ dàng đẩy rô-bốt cấu trúc nhẹ sang một bên trong trường hợp trục trặc. „Ngoài ra, độ nhạy của rô-bốtcho phép nó được sử dụng linh hoạt trong các chế độ dây chuyền liên tục, vì nó có thể bù dung sai.“, Landherr nói. Một dây chuyền lắp ráp không chạy liên tục một trăm phần trăm. Luôn có sự chậm trễ hoặc thậm chí dừng lại vì sự can thiệp thủ công là cần thiết. Trong quy trình tự động hóa thông thường, rô-bốt phải được hiệu chuẩn lại khi dừng trước khi chúng có thể bắt đầu hoạt động trở lại. Với KUKA LBR iiwathì không như vậy.

Phần mềm điều khiển thông minh của KUKA cho phép rô-bốt cấu trúc nhẹ có kết nối liên tục với dây chuyền lắp ráp hoặc xe đẩy lắp ráp và nhờ đó đảm bỏa thông tin chính xác về tốc độ và vị trí của chúng. Phần mềm điều khiển truyền dữ liệu đã ghi về vị trí và tốc độ chính xác của xe đẩy lắp ráp trên dây chuyền lắp ráp trực tiếp đến rô-bốt cấu trúc nhẹ. Nhờ các thông tin này, các rô-bốt nhạy có thể tự động điều chỉnh các hoạt động của chúng phù hợp với chế độ dây chuyền liên tục.

„Các phép đo được thực hiện dựa trên bộ phận. Bằng cách này, rô-bốt có thể thực hiện nhiệm vụ đo lường của nó một cách hoàn toàn tự chủ trong chế độ dây chuyền liên tục.“, Otmar Honsberg, Trưởng phòng Kỹ thuật Ứng dụng tại KUKA giải thích. „Trái ngược với phép đo thông thường có sự hỗ trợ của rô-bốt, đây là một giá trị gia tăng thực sự.“ Kết hợp với tính năng phát hiện quang học và cảm biến xúc giác của nó, KUKA LBR iiwa nhạy sẽ tự động thích ứng với hoàn cảnh mới nếu dây đai rung hoặc dừng và tiếp tục công việc của nó một cách liền mạch.

Giải pháp „Lắp ráp khi chuyển động“ biến rô-bốt thành một bộ phận định vị thông minh cho thiết bị đo lường.

Otmar Honsberg, Trưởng phòng Kỹ thuật Ứng dụng tại KUKA

Hiệu suất tối đa trong không gian nhỏ nhất

Ví dụ tại một trạm xử lý, hai đến bốn rô-bốt có thể đồng thời đo và kiểm tra kích thước khe hở và độ khớp phẳng các bộ phận thân xe ví dụ giữa cửa hậu và thành bên hoặc giữa đèn pha đầu xe và nắp ca-pô, trong khi các công nhân thực hiện thêm các bài kiểm tra chất lượng trên thân xe. Theo yêu cầu, đầu đo có thể được tích hợp vào ứng dụng, nó cũng có thể đo kích thước khe hở chính xác trên các vật liệu trong suốt như thủy tinh hoặc nhựa, ví dụ như trong khu vực đèn pha, sử dụng công nghệ laser.

Mở rộng trạm nhanh chóng và dễ dàng

Một ưu điểm khác của giải pháp „Lắp ráp khi chuyển động“ nhạy so với các ứng dụng đo lường bằng rô-bốt công nghiệp thông thường là yêu cầu về không gian được giảm thiểu tối đa. Ro-bốt công nghiệp chiếm nhiều không gian hơn do cần các thiết bị an toàn. Mặt khác, với ro-bốt cấu trúc nhẹ KUKA LBR iiwa nhạy, mọi người có thể làm việc an toàn trong những không gian chật hẹp nhất trong cùng một khu vực làm việc. Ngoài ra, các tùy chọn cấu hình sẵn và yêu cầu không gian ít của rô-bốt cấu trúc nhẹ có nghĩa là trạm có thể được mở rộng nhanh chóng và dễ dàng trong chế độ đo lường, trái ngược với việc tích hợp rô-bốt công nghiệp.

Đo khe hở trong chế độ dây chuyền liên tục nhờ rô-bốt cấu trúc nhẹ nhạy KUKA LBR iiwa

Bí quyết quy trình cho phép đánh giá dữ liệu thông minh

Kết quả của một trạm đo khe hở với công nghệ „Assembly in Motion“ là các giá trị đo đáng tin cậy trên một thân xe chuyển động – và do đó hiệu quả tăng đáng kể so với các phép đo thủ công thường trước đây. Trong tương lai, các trạm đo tự động trong chế độ dây chuyền liên tục thậm chí sẽ cho phép đưa ra kết luận sớm về các lỗi có thể xảy ra trong sản xuất: „Nếu rô bốt đo lường những thay đổi về kích thước khe hở, chúng có thể sử dụng logistic quá trình đã lưu trữ tương ứng để chỉ ra nguyên nhân một cách độc lập.“, Honsberg cho biết. Ví dụ, có thể phát hiện ra sự hao mòn sớm của máy móc hoặc cài đặt không chính xác trong quá trình sản xuất trước khi chúng ảnh hưởng đến quá trình sản xuất. „Với bí quyết quy trình toàn diện của mình , chúng tôi có thể đánh giá nhiều dữ liệu phát sinh trong quá trình lắp ráp tự động và phản ứng có dự đoán.“